Металеву деталь поміщають у плавильну піч. На малюнку наведено графік залежності температури металу від отриманої кількості теплоти. У якому стані (твердому чи рідкому) питома теплоємність металу більша? У скільки разів? Поясніть свою думку ​

Металеву деталь поміщають у плавильну піч. На малюнку наведено графік залежності температури металу від отриманої кількості теплоти. У якому стані (твердому чи рідкому) питома теплоємність металу більша? У скільки разів? Поясніть свою думку ​

На графіку маємо по горизонтальній осі - кількість теплоти, отриманої деталлю, а по вертикальній осі - температуру деталі. 

Позначимо на приведеному графіку точки переходу агрегатного стану.

Дільниця 1:   Від 0 до Q1  - деталь у твердому стані, вона отримує теплоту і її температура зростає від початкової t0 до температури плавлення t1. 

Дільниця 2:  Далі, на дільниці від Q1 до Q2  деталь плавиться і її температура залишається незмінною t1, доки не закінчиться процес плавлення. 

Дільниця 3:   від Q2 до Q3 деталь перебуває у розплавленому (рідкому) стані, отримує теплоту і її температура збільшується до t2.

Теплоємність деталі можна визначити шляхом ділення кількості отриманої теплоти на відповідній дільниці на різницю температур на цій дільниці. 

Оскільки графік не має числових показників, то будемо брати кількість як кількість клітинок.

Теплоємність деталі у твердому стані:

$C_т=\frac{Q_1-0}{t_1-t_0}=\frac{2-0}{2-0}=1$       (1)

Одиниці виміру ми не пишемо, бо на графіку вони не вказані.  Для результаут у нашому випадку це не має значення. 

Теплоємність деталі у рідкому стані:

$C_р=\frac{Q_3-Q_2}{t_2-t_1}=\frac{9-7}{6-2}=0,5$         (2)

Ми отримали теплоємність деталі в умовних одиницях у твердому і рідкому стані.   А у задачі запитують про питому теплоємність металу.    Щоб отримати питому теплоємність металу, ми повинні отриману теплоємність деталі ще поділити на масу деталі. Знову таки її у нас нема. Позначимо її буквою m.

Питома теплоємність металу у твердому і рідкому стані відповідно:

$c_т=\frac{C_т}{m}=\frac{1}{m}$         (3)

$c_р=\frac{C_р}{m}=\frac{0,5}{m}$         (4)

І, нарешті, визначаємо відношення питомих теплоємностей металу у твердому  і рідкому стані.

$\frac{c_т}{c_p}=\frac{\frac{1}{m}}{\frac{0,5}{m}}=2$   

Відповідь:  питома теплоємність металу у твердому стані у 2 рази більша за питому теплоємність металу у рідкому стані.

Підтримайте, ставте лайк, якщо допоміг. Не зрозуміли - запитуйте, поясню.  Потрібна допомога у розв'язанні задач з фізики - пишіть на ivankonosovskiy@gmail.com   Допоможу безкоштовно.